?IEC 61850 測試功能

應(yīng)用

FREJA 543系列主要用于二次側(cè)的測試，幾乎可以測試所有的保護(hù)繼電器。

電流與電壓輸出
每個電流通道的額定值為持續(xù)輸出 30 安培 / 200 伏安，短時間內(nèi)可輸出 60 安培 / 300 伏安。該電流通道具有獨(dú)特的平滑功率曲線（電流范圍 4-30 安培），能確保在任何情況下都能為負(fù)載提供*大合規(guī)電壓。當(dāng)三個電流通道并聯(lián)時，裝置可輸出 180 安培 / 900 伏安（有效值），適用于測試所有瞬時過電流繼電器。每相*大合規(guī)電壓為 50 伏（有效值），僅需將兩個通道串聯(lián)，即可提供 100 伏（有效值）的合規(guī)電壓，用于測試高阻抗接地故障型繼電器。
三個電壓通道可提供 0-300 伏的可變輸出，輸出功率為 150 伏安，且在 30-150 伏電壓范圍內(nèi)具有獨(dú)特的平滑功率曲線，能確保在任何情況下都能為負(fù)載提供*大輸出功率。第四個參考電壓（Uref）通道可提供同步參考電壓，也可作為電池模擬器使用。
FREJA Local—— 無需電腦操作
FREJA Local 軟件*顯著的特點(diǎn)是，能為用戶提供極為簡便的手動測試方式，無論是調(diào)試還是維護(hù)，從簡單的過電流繼電器到當(dāng)今*復(fù)雜的繼電器，都可輕松測試。借助內(nèi)置的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和觸摸屏，手動操作得以簡化。使用 FREJA Local 軟件測試幾乎所有類型的繼電器時，無需額外使用電腦。該軟件配備了增強(qiáng)型圖形界面、直觀的菜單界面和觸摸屏圖標(biāo)按鈕，用戶可快速選定所需的測試功能。此外，F(xiàn)REJA Local 還內(nèi)置了非易失性數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲測試過程和測試結(jié)果，并設(shè)有 USB 接口，可通過閃存盤將測試結(jié)果傳輸至電腦。

FREJA Local 基礎(chǔ)手動用戶界面屏幕 —— 手動測試屏幕
在手動測試屏幕中，用戶可通過觸摸屏設(shè)置預(yù)先選定的輸出參數(shù)。開機(jī)預(yù)設(shè)的默認(rèn)值可從用戶自定義的配置界面中自動設(shè)置。用戶可選擇多種測試選項(xiàng)，包括：通過控制旋鈕進(jìn)行手動控制；包含跳閘和重合閘操作的動態(tài)測試序列；自動斜坡測試、脈沖斜坡測試或脈沖斜坡二分法搜索測試（用于確定繼電器觸點(diǎn)的動作值或返回值）；以及特定于繼電器的定時測試。

選定輸出開啟時的顏色標(biāo)識
矢量圖可顯示所有輸出的相對相位角，用戶也可選擇查看正序、負(fù)序和零序矢量。用戶可選擇顯示所有輸出的幅值，以便實(shí)時驗(yàn)證所選輸出的參數(shù)，也可選擇顯示設(shè)置值。在手動測試屏幕中，用戶可設(shè)置故障前值和故障值，并在這兩個值之間切換，以監(jiān)控觸點(diǎn)的動作情況。進(jìn)行簡單定時測試時，用戶可設(shè)置故障前持續(xù)時間（以秒為單位），然后按下藍(lán)色的 “開始” 按鈕。故障前值會按照設(shè)定的故障前持續(xù)時間施加，之后切換為故障值，同時計(jì)時器開始計(jì)時。當(dāng)繼電器跳閘時，計(jì)時器停止，并且根據(jù)用戶定義的 “自動關(guān)閉” 配置，部分選定的輸出可能會關(guān)閉。測試結(jié)果可存儲到內(nèi)部存儲器中，后續(xù)可下載到更大的數(shù)據(jù)庫中存檔。

故障計(jì)算器
在手動測試屏幕和序列測試屏幕中，均可使用故障計(jì)算器。故障計(jì)算器為用戶提供七種不同的運(yùn)行模式，分別是過電流模式、電壓模式、頻率模式、阻抗模式、對稱（分量）模式、功率擺動模式和故障定位模式。每種模式會根據(jù)待測試?yán)^電器的類型，提供一組不同的故障計(jì)算功能。例如，在阻抗模式下，具備許多與 “點(diǎn)擊故障” 測試（參見 “點(diǎn)擊故障” 功能）相同的測試特性，故障幅值和角度會自動計(jì)算并輸入到測試屏幕中，隨時可供使用。此外，用戶還可通過故障計(jì)算器生成諧波波形，在默認(rèn)的基波（1 次諧波）基礎(chǔ)上，疊加一定百分比的 2 次、3 次、5 次和 7 次諧波（這些諧波通常用于測試諧波制動繼電器）。

L1 相故障
電流 1.000 安培 相位 0.00 度 頻率 50.000 赫茲
電流 5.000 安培 相位 60.00 度
諧波含量
2 次諧波 25.0% 3 次諧波 0.0% 5 次諧波 0.0% 7 次諧波 0.0%
除了故障計(jì)算器中的 2 次、3 次、5 次和 7 次諧波功能外，用戶還可通過手動測試屏幕中的 “波形” 按鈕生成其他諧波。在該功能下，用戶*多可定義 4 個波形，包括默認(rèn)的基波（1 次諧波）以及 2 次、3 次和 4 次諧波。所選頻率不一定必須是基波的諧波。這 4 個波形會疊加在一起，形成含諧波畸變的波形。
平滑斜坡、階躍斜坡、脈沖斜坡和脈沖斜坡二分法搜索功能
使用 FREJA Local 軟件，可自動確定各類繼電器的動作值或返回值。按下 “斜坡” 按鈕，會出現(xiàn)四個選項(xiàng)：平滑斜坡、階躍斜坡、脈沖斜坡和脈沖斜坡二分法搜索。
平滑斜坡、階躍斜坡、脈沖斜坡和脈沖斜坡二分法搜索選擇欄
*個選項(xiàng)是平滑斜坡，它會根據(jù)輸入的每秒增量值來調(diào)節(jié)輸出。第二個選項(xiàng)是階躍斜坡，先施加一個設(shè)定值，等待特定時間后再增加輸出。例如，若要自動調(diào)節(jié)輸出電流，用戶需選擇要調(diào)節(jié)的通道，輸入起始電流值、停止電流值、電流增量（單位：安培）和延遲周期數(shù)。
脈沖斜坡測試會從用戶定義的故障前狀態(tài)開始，增加或減少輸出值，且每次增量后都會恢復(fù)到故障前狀態(tài)。與階躍斜坡不同，用戶無需設(shè)置延遲時間，而是設(shè)置脈沖周期數(shù)，即向繼電器施加故障值的持續(xù)時間。若有需要，用戶可選擇第二、第三和第四次斜坡測試，并在每次斜坡測試中改變增量大小。該功能*常用于瞬時動作值測試：可通過較大的步長增加輸出電流或電壓，快速接近動作值，然后減小增量步長，*確定動作值。這種方式不僅縮短了測試時間，減少了被測試?yán)^電器的發(fā)熱，還能獲得極高的測試精度。在使用三相電壓和電流測試多區(qū)域距離繼電器時，也會用到該功能。設(shè)置的脈沖周期數(shù)應(yīng)恰好能讓目標(biāo)區(qū)域的繼電器動作即可。若不確定繼電器動作值的大致范圍，可使用脈沖斜坡二分法搜索功能。

定時測試功能
該功能內(nèi)置了針對多種保護(hù)繼電器的定時測試程序，包括過電流繼電器、電壓繼電器和頻率繼電器。為進(jìn)一步提高測試的便捷性和速度，F(xiàn)REJA Local 軟件內(nèi)置了美國*標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）、國際電工委員會（IEC）、英國標(biāo)準(zhǔn)（BS142）和電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）標(biāo)準(zhǔn)的時間曲線算法，同時還包含數(shù)百種特定繼電器的時間曲線和時間曲線算法。用戶可從下拉列表中選擇不同的制造商（目前已涵蓋 20 多家制造商，且數(shù)量還在不斷增加），然后選擇繼電器型號和 / 或曲線類型（反時限、非常反時限、定時限等）。該列表中還包括繼電器制造商提供的數(shù)字化對數(shù) - 對數(shù)坐標(biāo)和半對數(shù)坐標(biāo)下的機(jī)電式繼電器時間曲線。

過電流測試功能
過電流測試功能可對機(jī)電式和微機(jī)型過電流繼電器進(jìn)行各類相關(guān)測試，包括：
相電流動作值測試
接地電流動作值測試
中性線電流動作值測試
相電流瞬時值測試
接地電流瞬時值測試
中性線電流瞬時值測試
相電流方向測試
接地電流方向測試
中性線電流方向測試
相電流定時測試（L1、L2、L3、L1-L2、L2-L3、L3-L1、L1-L2-L3）
接地電流定時測試
中性線電流定時測試
以施耐德 MiCOM P124 繼電器為例，該繼電器采用短延時反時限曲線，動作電流為 1 安培，瞬時電流為 25 安培，時間整定系數(shù)為 2。

P124 過電流繼電器定時測試
在設(shè)置界面中輸入相應(yīng)參數(shù)后，進(jìn)行定時測試時，測試結(jié)果會自動繪制出來，并與所選繼電器特定時間曲線的理論值進(jìn)行對比，同時自動給出 “合格 / 不合格” 的評估結(jié)果。*多可選擇 15 個測試點(diǎn)。若改變測試倍數(shù)，相應(yīng)的理論跳閘時間會自動更新。

施耐德 MiCOM P123 過電流繼電器定時測試
在設(shè)置界面中輸入相應(yīng)參數(shù)后，進(jìn)行定時測試時，測試結(jié)果會自動繪制出來，并與所選繼電器特定時間曲線的理論值進(jìn)行對比。*多可選擇 8 個測試點(diǎn)。若改變測試倍數(shù)，相應(yīng)的理論跳閘時間會自動更新。

查看測試報告
若要查看測試結(jié)果，按下 “將結(jié)果添加到報告并查看” 按鈕即可。此時，用戶可在測試報告標(biāo)題欄中輸入與該測試相關(guān)的必要信息，示例報告如下。
測試可按任意順序進(jìn)行，如相電流動作值測試、相電流方向測試、相電流定時測試等，所有測試結(jié)果會按測試順序自動記錄，并作為附加頁面添加到報告中。示例報告第二頁為通用電氣（GE）SR745 繼電器的相過電流方向測試報告，具體如下：

相方向測試
4130.00 2500 3500 4361 2090 0292 29.2

第二頁 相方向測試報告
MiCOM P123 繼電器 IEC 反時限定時測試報告
需要注意的是，軟件會自動將實(shí)際動作時間與理論時間進(jìn)行對比，并根據(jù)制造商提供的時間曲線特性給出 “合格 / 不合格” 的判定結(jié)果。若某測試點(diǎn)的記錄值超出規(guī)格范圍，該點(diǎn)會顯示為紅色；若在規(guī)格范圍內(nèi)，則顯示為綠色。這種方式能提供清晰直觀的 “測試時狀態(tài)” 報告。若將數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦，還可生成匯總報告，記錄所有測試的備注信息和不合格項(xiàng)，以滿足后續(xù)報告需求。

狀態(tài)序列定時測試功能
在測試菜單列表中按下 “狀態(tài)序列” 按鈕，即可進(jìn)入序列定時測試屏幕。序列測試屏幕中*多可設(shè)置 15 個可編程步驟。

多狀態(tài)序列測試屏幕
默認(rèn)情況下，已有 9 個狀態(tài)分別標(biāo)記為 “故障前”“*次跳閘”“*次重合閘”…… 直至第 9 步的 “閉鎖” 狀態(tài)。因此，該界面初始設(shè)置適用于 “四次跳閘 - 重合閘 - 閉鎖” 的場景。用戶可自行修改狀態(tài)標(biāo)簽，也可使用默認(rèn)標(biāo)簽。對于每個狀態(tài)，用戶可輸入電壓、電流、相位角、頻率的數(shù)值，并設(shè)置該狀態(tài)下的二進(jìn)制輸入檢測參數(shù)。該功能可模擬單相跳閘和三相跳閘兩種情況，且已預(yù)先編程設(shè)置了單相跳閘 - 重合閘場景的默認(rèn)值和二進(jìn)制設(shè)置參數(shù)，用戶可直接使用默認(rèn)參數(shù)，也可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行修改。設(shè)置中還包含 “閉鎖總時間” 參數(shù)，用于指定總計(jì)時器的啟動和停止節(jié)點(diǎn)，支持設(shè)置 1 次、2 次、3 次或 4 次 “跳閘 - 重合閘” 后閉鎖的場景，且包含跳閘時間和重合閘時間的設(shè)置。用戶還可設(shè)置條件參數(shù)，如 “等待 IRIG 時間”（用于端到端測試）、“等待毫秒數(shù)”“等待周期數(shù)”“等待任一觸點(diǎn)動作（或邏輯）” 以及 “等待所有觸點(diǎn)動作（與邏輯）”。此外，用戶可設(shè)置二進(jìn)制輸出，以模擬斷路器的 52a 和 / 或 52b 觸點(diǎn)。

完成所有二進(jìn)制輸入、二進(jìn)制輸出、故障前狀態(tài)、故障狀態(tài)和重合閘狀態(tài)的設(shè)置后，用戶按下 “預(yù)覽” 按鈕，即可直觀查看每個模擬階段的電壓、電流輸出情況，以及二進(jìn)制輸入和輸出的狀態(tài)。序列示例如下所示。

序列電壓、電流、二進(jìn)制輸入和輸出示例
阻抗繼電器 “點(diǎn)擊故障” 測試
全新的 “點(diǎn)擊故障”（COF）測試功能是測試菜單列表中的選項(xiàng)之一。該功能可對阻抗（距離）繼電器進(jìn)行自動測試，具備脈沖斜坡測試、脈沖斜坡二分法搜索測試和瞬時測試功能。

繼電器動作特性選擇
用戶可從預(yù)設(shè)的通用繼電器特性（姆歐特性、半圓姆歐特性或四邊形特性）中進(jìn)行選擇，也可導(dǎo)入由多家繼電器制造商提供的 RIO 文件，還可從特定于繼電器的繼電器庫文件中選擇。目前，該繼電器庫已涵蓋 ABB、阿爾斯通（ALSTOM）、阿?，m（AREVA）、通用電氣（GE）、MiCOM、SEL、PROTECTA、西門子（SIEMENS）、四方（SIFANG）、南瑞（NARI）和東芝（TOSHIBA）等品牌的距離繼電器。此外，還有大量其他庫測試文件正在進(jìn)行測試和現(xiàn)場評估。因此，每當(dāng)有新的繼電器庫文件發(fā)布時，相應(yīng)的軟件新版本會上傳至官網(wǎng)，供用戶下載并進(jìn)行現(xiàn)場升級。

動作特性與測試定義
全新的 “點(diǎn)擊故障” 測試功能包含多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能讓距離繼電器測試更便捷、高效。例如，選擇通用四邊形特性后，用戶需進(jìn)行如下設(shè)置：

四邊形特性重置
通用四邊形特性設(shè)置屏幕
在此界面中，用戶需選擇測試區(qū)域（*多可定義 20 個區(qū)域）、故障類型、故障方向、公差值，輸入保護(hù)范圍、*大轉(zhuǎn)矩（線路）角、偏移量（如有）或負(fù)載侵入設(shè)置（如有）。對于相 - 地故障，用戶可根據(jù)阻抗特性類型，從三種補(bǔ)償系數(shù)中選擇合適的一種。軟件會根據(jù)用戶設(shè)置繪制繼電器的動作特性曲線。用戶可選擇查看單個區(qū)域或多個區(qū)域的動作特性。按下綠色的 “確認(rèn)” 按鈕，即可進(jìn)入 “點(diǎn)擊故障” 測試設(shè)置屏幕，如下所示。
通用四邊形特性測試設(shè)置屏幕

在該屏幕中，用戶可進(jìn)行以下選擇：
測試方法
脈沖斜坡測試
脈沖斜坡二分法搜索測試
瞬時測試
故障定時
相 - 地故障
相 - 相故障
三相故障
測試電源模式
恒壓模式
恒流模式
恒定電源阻抗模式
顯示值
一次值
二次值

生成搜索線路或瞬時測試點(diǎn)
對于每種故障類型、每個測試區(qū)域，用戶可輕松定義*多 10 條搜索線路或測試點(diǎn)。測試選項(xiàng)包括：
“獨(dú)立測試” 選項(xiàng)為用戶提供*大自由度，可圍繞動作特性曲線，選擇任意角度的任意測試線路。
“原點(diǎn)測試” 選項(xiàng)中，用戶點(diǎn)擊動作特性曲線外的某一點(diǎn)，測試線路會自動繪制至原點(diǎn)或電阻（R）- 電抗（X）軸的交點(diǎn)處。
“瞬時測試點(diǎn)” 選項(xiàng)用于創(chuàng)建一個或多個測試點(diǎn)，每個測試點(diǎn)對應(yīng)特定幅值和角度的故障模擬。這種測試方式可在繼電器參數(shù)設(shè)置更改后，快速對繼電器進(jìn)行 “合格 / 不合格” 測試。
用戶甚至無需手動繪制測試線路，可選擇兩種 “快速測試” 選項(xiàng)：*種選項(xiàng)會為所選的任意快速測試方案自動繪制三條測試線路；第二種選項(xiàng)中，用戶按下 “測試點(diǎn)” 按鈕，從列表中選擇所需的測試點(diǎn)數(shù)量即可。
若標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)或相序無法滿足用戶需求，可在提供的窗口中輸入所需數(shù)值。

IEC 60255 測試選項(xiàng)
為滿足需按 IEC 60255 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試的相關(guān)規(guī)定，軟件還提供了 IEC 60255 測試選項(xiàng)。所有已定義的測試線路會自動垂直于繼電器動作特性曲線繪制。

故障前狀態(tài)設(shè)置
對于需要故障前負(fù)載狀態(tài)的繼電器測試，用戶可設(shè)置故障前的負(fù)載電壓和電流值。該設(shè)置通常用于測試加速跳閘特性或動態(tài)超越特性。

執(zhí)行測試
用戶只需按下藍(lán)色的 “開始” 按鈕，即可啟動測試。若要進(jìn)一步節(jié)省時間，可選擇 “全部開始” 按鈕，軟件會自動按順序測試所有已定義的區(qū)域和故障類型。軟件會根據(jù)用戶輸入的參數(shù)，計(jì)算每個已定義測試點(diǎn)的故障值和角度，并對測試結(jié)果進(jìn)行 “合格 / 不合格” 判定。
實(shí)時測試屏幕的右半部分會顯示繼電器動作特性曲線及已定義的測試線路，同時顯示阻抗平面中測試矢量的移動軌跡；左半部分則會實(shí)時顯示施加的電壓和電流測試矢量，或顯示施加的正序、負(fù)序和零序矢量，示例如下。

通用四邊形特性實(shí)時測試屏幕
在上圖中，正在對區(qū)域 1 進(jìn)行脈沖斜坡測試，模擬 A-B 相故障。需注意的是，屏幕左半部分顯示實(shí)時測試幅值和角度，右半部分顯示測試結(jié)果。

便捷阻抗（Easy Z）繼電器測試
FREJA Local 的 “便捷阻抗”（Easy Z）測試功能為阻抗繼電器測試提供了便捷方法，其測試屏幕如下所示。所有測試操作均可在該單一屏幕上完成。

便捷阻抗測試屏幕
電阻（R） 0.000 歐姆 電抗（X） 10.000 歐姆 增減量 0.01
相位角（φ） 10.000 度 0.000 度
“電流互感器極性方向” 按鈕可設(shè)置輸出電流的相位角，使其指向區(qū)域內(nèi)或區(qū)域外。
“恒定電源” 按鈕為用戶提供多種測試方法選擇：部分制造商要求采用 “恒壓 + 電流斜坡” 的測試方式，部分則要求采用 “恒流 + 電壓斜坡” 的測試方式。

“故障類型選擇” 按鈕會彈出故障類型選擇窗口，用戶可選擇三相故障、相 - 相故障或相 - 地故障。需注意的是，“便捷阻抗” 測試屏幕中不包含接地補(bǔ)償功能；若需進(jìn)行含接地補(bǔ)償計(jì)算的測試，請參見 “點(diǎn)擊故障” 測試功能。

在 “斜坡選擇” 窗口中，用戶可選擇按阻抗（Z）、電阻（R）、電抗（X）或相位角（φ）調(diào)節(jié)輸出，同時還需在此窗口中設(shè)置斜坡增量。例如，在上圖所示的設(shè)置中，用戶選擇按 0.01 歐姆的增量調(diào)節(jié)阻抗（Z）。

新型同步繼電器測試功能
全新的同步繼電器測試功能可對同步和同期檢查類繼電器進(jìn)行自動測試。

同步裝置配置
同步配置屏幕
在 “裝置銘牌” 部分，用戶需輸入系統(tǒng) 1 和系統(tǒng) 2 的相關(guān)信息，包括相 - 中性線或相 - 相的一次電壓和二次電壓信息。在 “同步特性” 部分，用戶需輸入繼電器的電壓差值、頻率差值以及對應(yīng)的公差值。在 “斷路器” 部分，用戶需輸入與斷路器相關(guān)的合閘時間和跳閘時間參數(shù)，用于斷路器模擬。在 “測試參數(shù)” 部分，用戶需輸入電壓和頻率變化的期望變化率。

測試創(chuàng)建與執(zhí)行
在測試線路選擇方面，用戶有三種選項(xiàng)：選擇 “快速測試”，軟件會自動繪制 4 條測試線路，包括 2 條電壓差值線路和 2 條頻率差值線路；選擇 “動態(tài)測試點(diǎn)”（如下所示），軟件會繪制 8 條測試線路，包括 2 條電壓差值線路、2 條頻率差值線路以及 4 條電壓和頻率同時變化的動態(tài)測試線路。若這兩種選項(xiàng)均無法滿足需求，用戶可像阻抗繼電器 “點(diǎn)擊故障” 測試那樣，在測試屏幕上點(diǎn)擊動作特性曲線內(nèi)外的點(diǎn)，自行選擇測試點(diǎn)。

同步特性測試
動態(tài)同步測試屏幕
測試屏幕左半部分可觀察到測試電壓旋轉(zhuǎn)時的同步示波器顯示；右半部分則能實(shí)時觀察到動態(tài)測試點(diǎn)向繼電器合閘特性曲線逼近的過程。當(dāng)捕捉到繼電器合閘動作時，會顯示測試結(jié)果（如上圖所示），其中綠色圓點(diǎn)表示測試合格。

新型頻率繼電器測試功能
全新的頻率繼電器測試功能可對低 / 過頻率繼電器和頻率變化率（df/dt）繼電器進(jìn)行自動測試。

頻率繼電器配置屏幕
在頻率測試配置屏幕中，用戶需選擇待測試?yán)^電器的類型（低頻率、過頻率或頻率變化率繼電器）。對于三相測試應(yīng)用，用戶可選擇電壓互感器（VT）和繼電器輸入的連接方式（星形、三角形或開口三角形）。此外，用戶還需輸入故障前電壓、故障前電流、系統(tǒng)頻率以及故障前狀態(tài)的持續(xù)時間。在動作值測試中，用戶可根據(jù)繼電器類型選擇單次向下或向上斜坡測試；對于雙設(shè)定值繼電器，可選擇雙斜坡測試以確定其動作值和返回值。
在定時測試中，用戶可選擇傳統(tǒng)的階躍函數(shù)定時模式，或采用斜坡功能并在特定設(shè)定點(diǎn)啟動定時測試。定時測試會記錄故障前頻率、頻率斜坡方向（向上或向下，取決于繼電器測試類型）、記錄的故障頻率以及記錄的動作時間，并給出 “合格 / 不合格” 指示，示例如下。

過頻率定時測試
需注意的是，頻率會斜坡上升至略高于繼電器設(shè)定值的水平。綠色圓點(diǎn)表示繼電器動作測試合格；若為紅色圓點(diǎn)，則表示測試不合格。

COMTRADE 波形查看與回放
COMTRADE 測試功能支持 IEEE C37.111 和 IEC 60255-24 文件格式。借助該功能，F(xiàn)REJA 500 系列裝置可利用數(shù)字故障記錄儀捕捉的暫態(tài)波形，或通過電磁暫態(tài)程序（EMTP/ATP）類軟件模擬的故障波形，對繼電器進(jìn)行測試。COMTRADE 測試功能還可延長故障前數(shù)據(jù)的時長，確保需要故障前數(shù)據(jù)進(jìn)行正確極化的繼電器在暫態(tài)測試條件下能正常工作 —— 這在使用 COMTRADE 回放功能進(jìn)行端到端測試時尤為重要。計(jì)時功能可與故障施加同步啟動，從而對回放事件進(jìn)行計(jì)時。

功率擺動 COMTRADE 模擬
該裝置具備端到端測試功能，支持通過全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器觸發(fā)數(shù)字故障記錄儀（DFR）文件的回放，觸發(fā)方式可選擇通過二進(jìn)制輸入的可編程脈沖，或通過 GPS 裝置的 IRIG-B 時間信號。此外，裝置還提供波形查看和評估工具（如縮放控制）。顯示的參數(shù)包括：光標(biāo)編號、采樣點(diǎn)編號、選定的電壓通道（有效值幅值、有效值角度、峰值幅值、相位角）、選定的電流通道（有效值幅值、有效值角度、峰值幅值、相位角）以及光標(biāo)間的時間差（以毫秒為單位）。另外，“迭代” 窗口支持對繼電器進(jìn)行同一故障的多次迭代測試。

功率擺動模擬工具
功率擺動模擬工具可對當(dāng)今新型繼電器的功率擺動閉鎖元件進(jìn)行逼真測試，除功率擺動閉鎖測試外，還可進(jìn)行失步測試。功率擺動輸入設(shè)置屏幕如下所示。

功率擺動輸入設(shè)置屏幕
功率擺動波形 —— 圖形窗口會顯示待回放的功率擺動波形。若設(shè)定的 “循環(huán)次數(shù)” 大于 1，顯示屏?xí)@示每個循環(huán)的波形。

SS1 文件轉(zhuǎn)換器
SS1 文件是通過 Electrocon® CAPE? 或 Aspen One-liner® 等電力系統(tǒng)仿真軟件生成的。通過對電力系統(tǒng)進(jìn)行建模并使用 SS1 文件，可利用符合實(shí)際系統(tǒng)場景的測試波形對繼電器進(jìn)行動態(tài)測試。SS1 文件轉(zhuǎn)換器可讀取 SS1 文件，并生成動態(tài)狀態(tài)序列回放文件。該文件有兩種使用方式：*種是作為標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)測試文件，例如用于阻抗繼電器測試 —— 通過 CAPE 或 One-liner 等仿真軟件對電力系統(tǒng)建模后，利用符合實(shí)際線路負(fù)載條件的逼真系統(tǒng)測試場景，對繼電器進(jìn)行動態(tài)測試，且該動態(tài)測試可獨(dú)立進(jìn)行，也可作為更復(fù)雜測試模塊的一部分；第二種是作為端到端回放文件，功能類似于 COMTRADE 回放文件。

SS1 文件轉(zhuǎn)換器示例
IEC 61850 梅格 GOOSE 配置器
梅格 GOOSE 配置器（MGC）可將 FREJA 500 測試裝置的二進(jìn)制輸入和輸出映射到所需的 GOOSE 報文。GOOSE 報文可從現(xiàn)有的變電站配置描述語言（SCL）文件中讀取，也可通過掃描變電站網(wǎng)絡(luò)以自動檢測已發(fā)布的 GOOSE 報文（該掃描過程稱為 GOOSE “嗅探”）。此外，梅格 GOOSE 配置器還具備*網(wǎng)絡(luò)故障排查功能，例如通過 GOOSE 合并 / 比較功能，將網(wǎng)絡(luò)上可用的 GOOSE 報文與 SCL 文件中描述的 GOOSE 報文進(jìn)行對比 —— 該功能也是在 IEC 61850 變電站工廠驗(yàn)收測試（FAT）中，驗(yàn)證所提供的系統(tǒng)配置描述（SCD）文件中水平通信（GOOSE）描述的強(qiáng)大工具，這類驗(yàn)證也被稱為 GOOSE 一致性檢查。
SCL 文件是一種可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）文件，既可以描述一個 IEC 61850 變電站中的所有智能電子設(shè)備（IED）（即 SCD 文件），也可以僅描述單個 IEC 61850 設(shè)備（即 ICD、CID 文件）。SCL 文件中包含多種 IEC 61850 相關(guān)信息，如智能電子設(shè)備中的邏輯節(jié)點(diǎn)、智能電子設(shè)備發(fā)送和接收的 GOOSE 報文、向監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）發(fā)送的報告信息等。

IEC 61850 繼電器測試 —— 概述
將 FREJA 500 繼電器測試系統(tǒng)連接到 IEC 61850 站控層網(wǎng)絡(luò)（或直接連接到繼電器的以太網(wǎng)端口），并進(jìn)行編程設(shè)置，將被測試智能電子設(shè)備（IED）發(fā)送的跳閘 GOOSE 報文映射到選定的二進(jìn)制輸入。同時，需通過 RTMS 軟件對該映射的二進(jìn)制輸入進(jìn)行編程，使其能停止 SMRT 測試裝置的計(jì)時器。在某些 IEC 61850 繼電器應(yīng)用測試中，保護(hù)繼電器需要外部信號才能啟用保護(hù)功能（例如外部直接跳閘命令、外部重合閘啟動信號或斷路器失靈啟動信號），此時需向 IEC 61850 繼電器發(fā)送 GOOSE 報文以 “激活” 該繼電器。將 FREJA 500 繼電器測試系統(tǒng)連接到 IEC 61850 站控層網(wǎng)絡(luò)后，對其進(jìn)行編程，將某個二進(jìn)制輸出映射到 FREJA 500 裝置發(fā)布的特定 GOOSE 報文。當(dāng)測試需要時，測試裝置會激活其二進(jìn)制輸出，即 GOOSE 報文的狀態(tài)會從 “0”（假）變?yōu)?“1”（真）。在實(shí)際應(yīng)用中，上述兩種應(yīng)用場景（發(fā)布 GOOSE 報文和訂閱 GOOSE 報文）通常會同時使用。

完成二進(jìn)制輸入和輸出的相應(yīng)分配后，可將 “我的 GOOSE” 測試文件保存起來，以便后續(xù)重復(fù)使用。用戶可使用 FREJA Local 軟件中的基礎(chǔ)測試工具或標(biāo)準(zhǔn)測試功能進(jìn)行自動測試。梅格 GOOSE 配置器支持布爾值和位串的映射，還可模擬結(jié)構(gòu)（STRUCT）、整數(shù) / 無符號整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和協(xié)調(diào)時間（UTC）數(shù)據(jù)集。FREJA 500 系列裝置符合 IEC 61850-5 標(biāo)準(zhǔn)中 1A 型、P 2/3 級的要求，適用于高速跳閘和重合閘模擬。

功能與優(yōu)勢
頂部面板
電流輸出端 ——3 相（3×60 安培）
電壓輸出端 ——3×300 伏，150 伏安
二進(jìn)制輸入端 1、2、3—— 額定值 5-300 伏交 / 直流
二進(jìn)制輸出端 1、2、3—— 額定值 300 伏交 / 直流，8 安培
二進(jìn)制輸出端 5、6—— 高速型，峰值 400 伏交 / 直流，1 安培
二進(jìn)制輸出端 4—— 額定值 300 伏交 / 直流，8 安培
二進(jìn)制輸入端 4、5、6、7、8、9、10—— 額定值 5-300 伏交 / 直流
交 / 直流電源 —— 可變輸出 0-250 伏直流（100 瓦 / 3.33 安培）或 0-150 伏交流（100 伏安）

前面板
電源輸入插座 ——100-240 伏交流，50/60 赫茲
保護(hù)接地端子
電源開 / 關(guān)按鈕 —— 通電時亮起
隔離以太網(wǎng)端口 —— 用于連接 IEC 61850 變電站網(wǎng)絡(luò)
電腦 / 輸入（IN）以太網(wǎng)端口 —— 用于自動測試的主電腦連接端口，也可用于與其他 FREJA 裝置級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多相測試
IEC 61850 / 輸出（OUT）端口 —— 用于測試 IEC 61850 設(shè)備，也可用于與其他 FREJA 裝置級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多相測試
USB 端口 —— 提供兩個 A 型端口，可用于更新 FREJA 裝置的固件和軟件，也可用于將測試結(jié)果從 FREJA 裝置下載到電腦中進(jìn)行存儲或打印
USB（至電腦）接口 —— 該接口需使用 B 型 “下游” 連接器，當(dāng)與電腦和梅格軟件配合使用以進(jìn)行自動繼電器測試時，可作為通信和控制端口
本地人機(jī)界面（HMI）—— 薄膜晶體管（TFT）液晶全彩色觸摸屏
控制旋鈕

型號 電流發(fā)生器數(shù)量 電壓通道數(shù)量 運(yùn)行模式
FREJA 543 3 4 4 路電壓（3×300 伏）+1 路 150 伏；3 路電流（3×60 安培）
4 路電壓（3×300 伏 +1×150 伏）；2 路電流（1×120 安培 +1×60 安培）
4 路電壓（3×300 伏 +1×150 伏）；1 路電流（180 安培）

FREJA Win 軟件
在 FREJA? Win 軟件中，全能型 “通用儀器” 程序是一個便捷、易懂且用戶友好的工具集合。在 “連接” 頁面，用戶可輸入繼電器的連接信息，如有需要還可添加圖片。
在 “序列” 頁面，用戶可獨(dú)立調(diào)整所有發(fā)生器的參數(shù)，*多可設(shè)置 25 種不同狀態(tài)（如故障前、故障 1、故障前、故障 2、故障前、故障 3 等），該功能對測試重合閘繼電器或電動機(jī)保護(hù)裝置十分有用。此外，該頁面還支持生成高達(dá) 25 次的諧波。
在 “斜坡” 頁面，用戶可獨(dú)立調(diào)節(jié)所有發(fā)生器的參數(shù)。矢量圖會顯示幅值和角度，用戶可通過 FREJA 裝置的旋鈕或電腦的鍵盤、鼠標(biāo)實(shí)時設(shè)置參數(shù)值。

距離繼電器測試儀器
配置頁面
距離繼電器測試儀器程序?qū)闇y試距離繼電器設(shè)計(jì)。在 “配置” 頁面，用戶需輸入待測試的區(qū)域數(shù)量以及時間和阻抗公差值，即可創(chuàng)建自動測試程序，無需額外編程。之后，當(dāng)用戶通過 “控制中心” 調(diào)用該測試對象時，所有設(shè)置會自動恢復(fù)，用戶可立即開始測試。

連接頁面
在 “連接” 頁面，用戶需輸入繼電器的連接信息，如有需要還可添加圖片。由于這些信息會與測試對象一同保存在 “控制中心” 中，因此下次測試該繼電器時，可再次調(diào)出這些信息。

Zt 頁面
Zt 頁面用于距離繼電器的定時測試。通常測試?yán)^電器時，每次僅測試一種故障類型；而使用 FREJA Win 軟件，用戶可根據(jù)需要自動測試所有七種故障類型 —— 只需按下 “開始” 按鈕，F(xiàn)REJA 軟件便會自動測試所有七種故障類型，并將測試結(jié)果與用戶在 “配置” 頁面輸入的理論值進(jìn)行對比。若測試結(jié)果合格，綠色指示燈亮起；若不合格，則紅色指示燈亮起。若需測試反向方向，可從第三象限的零歐姆以下開始測試。

RX 斜坡頁面
RX 斜坡頁面是距離繼電器測試儀器程序的一部分，專為測試距離繼電器的保護(hù)范圍設(shè)計(jì)。首先，用戶需定義起始角度、停止角度以及斜坡之間的角度增量（Δφ），然后按下 “開始” 按鈕即可 ——FREJA 軟件會采用省時的 “二分搜索” 法自動測試所有七種故障類型。此外，用戶也可自行定義斜坡，通過鼠標(biāo)在任意位置指定起始點(diǎn)和終點(diǎn)。若用戶已定義理論參考曲線，該程序會將實(shí)際測試結(jié)果與參考曲線進(jìn)行對比，并根據(jù) “配置” 頁面輸入的公差值檢查偏差情況。若結(jié)果合格，綠色指示燈亮起；若不合格，則紅色指示燈亮起。

RX 頁面
RX 頁面支持用戶手動定義測試點(diǎn)。用戶可通過鼠標(biāo)或鍵盤在類似示波器的界面上定義不同測試點(diǎn)。選擇 “自動模式” 并按下 “開始” 按鈕，F(xiàn)REJA 軟件會對所選故障類型的所有測試點(diǎn)進(jìn)行測試，并根據(jù)跳閘時間為這些測試點(diǎn)分配不同顏色。若選擇 “手動模式”，用戶可通過旋鈕搜索動作邊界。
參考曲線
高效的測試和性能分析需要明確的參考值。FREJA 軟件可自動生成過電流繼電器的 IEC 和 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)曲線。此外，用戶還可利用軟件內(nèi)置的主流制造商距離繼電器庫，在阻抗平面上創(chuàng)建參考曲線，或使用標(biāo)準(zhǔn)的圓形軌跡和線性元素（包括姆歐特性、四邊形特性和 “冰淇淋蛋筒” 特性）創(chuàng)建其他特性曲線。通過 “復(fù)制” 和 “粘貼” 按鈕，用戶可輕松復(fù)制*區(qū)域的曲線，然后通過輸入第二區(qū)域和第三區(qū)域的參數(shù)對復(fù)制的曲線進(jìn)行編輯，生成相應(yīng)區(qū)域的曲線。
部分繼電器制造商可提供包含繼電器參數(shù)設(shè)置的 RIO 文件。用戶可使用 FREJA RIO 轉(zhuǎn)換器，基于這些參數(shù)設(shè)置創(chuàng)建參考曲線。
該軟件的一項(xiàng)特色功能是，針對多種繼電器類型提供了現(xiàn)成的電流曲線。
電流繼電器測試儀器
電流繼電器測試儀器專為測試各類電流繼電器設(shè)計(jì)，無論是帶感應(yīng)圓盤或不帶感應(yīng)圓盤的機(jī)電式繼電器，還是新型微機(jī)型繼電器，均可適用。
“配置” 頁面用于輸入繼電器的參數(shù)設(shè)置。
在 “動作值” 頁面，系統(tǒng)不僅會測定動作值（啟動電流），還會測定返回值，并自動計(jì)算滯環(huán)值。
電流繼電器測試儀器 —— 動作值測試
電流繼電器測試儀器 —— 定時測試
“定時測試” 頁面用于測試不同電流值下的跳閘時間。用戶可采用與 “距離繼電器測試” 類似的方式創(chuàng)建參考曲線：選擇相應(yīng)的時間曲線并輸入?yún)?shù)設(shè)置。定時測試還支持在對數(shù)坐標(biāo)下進(jìn)行，可選擇時間對數(shù)坐標(biāo)、電流對數(shù)坐標(biāo)，或兩者均采用對數(shù)坐標(biāo)。
電壓繼電器測試儀器
電壓繼電器測試儀器專為測試各類電壓繼電器設(shè)計(jì)，無論是機(jī)電式繼電器還是新型微機(jī)型繼電器，均可適用。
“配置” 頁面用于輸入繼電器的參數(shù)設(shè)置。
在 “動作值” 頁面，系統(tǒng)不僅會測定動作值（啟動電壓），還會測定返回值，并自動計(jì)算滯環(huán)值。
“定時測試” 頁面用于測試不同電壓值下的跳閘時間。用戶可采用與 “距離繼電器測試” 類似的方式創(chuàng)建參考曲線：選擇相應(yīng)的時間曲線并輸入?yún)?shù)設(shè)置。定時測試還支持在對數(shù)坐標(biāo)下進(jìn)行，可選擇時間對數(shù)坐標(biāo)、電壓對數(shù)坐標(biāo)，或兩者均采用對數(shù)坐標(biāo)。
電壓繼電器測試儀器 —— 動作值測試
電壓繼電器測試儀器 —— 定時測試
頻率繼電器測試儀器
在頻率繼電器測試儀器的 “手動” 頁面，用戶可手動生成故障前頻率和故障頻率；此外，還可設(shè)置從起始值到停止值的故障前 - 故障自動序列，以測試不同頻率值下的跳閘時間，該功能對測試雙階段頻率繼電器十分有用。
“斜坡” 模式可用于確定設(shè)定的故障頻率。
頻率繼電器測試儀器 —— 斜坡測試
重合閘測試儀器
重合閘測試儀器結(jié)合了 “通用儀器” 中的 “序列” 功能和 “距離繼電器測試儀器” 中的 “RX” 功能。這是因?yàn)橐允噶啃问侥M故障前狀態(tài)、勵磁狀態(tài)和無電流狀態(tài)更為簡便，同時在阻抗平面上模擬故障也更為便捷。該儀器可測試當(dāng)今新型繼電器的所有重合閘功能。
重合閘測試儀器
通過 “Auto 300” 功能，用戶可將在不同儀器中進(jìn)行的各類測試（如距離繼電器測試、電流繼電器測試、同步測試和電壓繼電器測試）關(guān)聯(lián)起來，創(chuàng)建自動測試序列，*終形成一個包含多種測試元素的綜合測試程序。
Auto 300
暫態(tài)測試儀器
借助 “暫態(tài)” 測試儀器，F(xiàn)REJA 裝置可生成（回放）由故障記錄儀記錄的波形。該儀器支持的文件格式包括 COMTRADE、ASCII、EMTP WAX、EMTP PC 和 Inductic 65。
暫態(tài)測試儀器
差動測試儀器
差動測試儀器專為測試變壓器保護(hù)繼電器設(shè)計(jì)，需與 FREJA 549 配合使用（該型號配備 6 個電流發(fā)生器）。
差動測試儀器
通過每次測試一對繞組，該儀器可測試多繞組變壓器保護(hù)繼電器；此外，還可用于測試發(fā)電機(jī)差動保護(hù)繼電器和線路差動保護(hù)繼電器。用戶可通過直觀易懂的方式輸入被保護(hù)電力變壓器的數(shù)據(jù)，界面中的按鈕和圖標(biāo)能實(shí)時顯示用戶選擇的效果，避免誤解。根據(jù)輸入的電流互感器信息和中性點(diǎn)接地方式，注入電流會同時以一次值和二次值顯示。
“穩(wěn)定” 頁面的作用是：通過模擬外部故障并驗(yàn)證繼電器的穩(wěn)定性，確認(rèn) FREJA 裝置的連接和設(shè)置是否正確。同時，系統(tǒng)會提示操作人員讀取繼電器的測量值，并將其輸入到測試頁面，這些數(shù)值*終會納入測試報告中。
“定時測試” 頁面用于驗(yàn)證差動繼電器的動作時間。用戶可編程設(shè)置多次故障注入，該頁面會報告測得動作時間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（*小值、*大值和平均值）。
“動作值” 頁面用于測試每個繞組對應(yīng)的差動繼電器*小動作電流，以此檢驗(yàn)繼電器的靈敏度。該測試同樣采用準(zhǔn)連續(xù)斜坡注入的方式。
在 “制動特性” 頁面，用戶可通過準(zhǔn)連續(xù)斜坡（用于測試?yán)^電器的靜態(tài)精度）或 “二分搜索” 法（通過故障前和故障穩(wěn)態(tài)模擬序列實(shí)現(xiàn)，更適用于調(diào)試測試）測試?yán)^電器的動作特性，測試過程可選擇是否使用參考曲線。
差動測試儀器 —— 制動特性測試
“諧波” 頁面用于驗(yàn)證：當(dāng)故障電流中含有特定比例的諧波時，變壓器各繞組對應(yīng)的繼電器在制動特性動作區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，是否不會發(fā)出跳閘信號。該功能的目的是確保繼電器在變壓器勵磁投入或過勵磁時保持穩(wěn)定。
由 Programma *推出的 “向?qū)А保╓izard）測試是一項(xiàng)至關(guān)重要的測試功能，可幫助發(fā)現(xiàn)變壓器差動繼電器的錯誤設(shè)置 —— 這些錯誤設(shè)置可能導(dǎo)致外部接地故障時繼電器誤跳閘。
“向?qū)А?功能會向繼電器工程師提出與應(yīng)用相關(guān)的關(guān)鍵且清晰的問題，并以半自動方式對繼電器進(jìn)行一系列簡單測試。根據(jù)用戶輸入的應(yīng)用信息，“向?qū)А?功能會明確告知用戶繼電器的設(shè)置是否正確。
差動測試儀器 —— 向?qū)y試
IEC 61850 GOOSE 功能
配備 GOOSE 功能的 FREJA 裝置，結(jié)合梅格 GOOSE 配置器（MGC）軟件，可用于測試或調(diào)試符合 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。